1996 年度実績報告書

生きた細胞において核・細胞質間の分子挙動をリアルタイムで可視化する技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号	08558079
研究種目	基盤研究(A)
応募区分	試験
研究機関	大阪大学
研究代表者	米田悦啓大阪大学, 医学部, 教授 (80191667)
研究分担者	弓場俊輔大阪大学, 医学部, 助手 (40263248) 平岡泰郵政省通信総合研究所, 関西先端研究センター・生物情報研究室, 室長
キーワード	画像解析 / 三次元可視化 / 光学顕微鏡技術 / マイクロインジェクション / 核蛋白質 / 核膜 / 核局在化シグナル
研究概要	細胞機能を担う蛋白質分子の挙動を、生きた細胞を生きたまま取り扱いながら、三次元的に追跡する技術を開発し、その技術を利用して、核膜を通過する分子の挙動を捉えることを目的として解析を進めた。蛍光標識した核蛋白質あるいはGFP(green fluorescent protein)に核局在化シグナル(NLS)を融合させた融合蛋白質NLS-GFPを、マイクロインジェクション法によって培養細胞の細胞質に導入し、その直後からの分子の挙動をリアルタイムで追跡する系を確立した。この系は、マイクロインジェクション装置全体を、温度コントロール可能な恒温室内に設置することにより可能となった。この系を利用して、S.V.40 T-antigenのNLSを持つ基質の挙動を調べたところ、細胞骨格系とは無関係に、核膜全体から均一に核内に入っていく像が得られた。マイクロインジェクションの圧力によってインジェクションされた蛋白質が細胞質全体に無秩序に広がることによる人為的反応を除外するため、転写因子Stat1のようにもともと細胞質全体に存在しており、細胞外刺激に応じて核に移行する蛋白質をインジェクションしてその挙動を追跡する必要性がでてきた。一方、一度、インジェクションした細胞を長時間観察することも可能となり、細胞周期を通じて核蛋白質の挙動を追跡することも可能となった。その結果、核蛋白質輸送に関与する核膜孔ターゲティング複合体の構成因子であるPTAC58(importin α)が、細胞分裂期の直前、核膜が崩壊する前に、速やかに核内に収束していくという興味深い結果も得られた。15EA02:以上のように、研究目的、研究計画に沿った研究の進展が得られた。

研究成果
(14件)

すべてその他

すべて文献書誌 (14件)

[文献書誌] Toshinao Kurihara: "Partial purifaication and characterization of a protein kinase that is activated by nuclear localization signal peptides." FEBS Lett.380. 241-245 (1996)
[文献書誌] Shigeru Kawahire: "Subcellular distribution and phosphorylation of the nuclear localization signal binding protein,NBP60." Exp.Cell Res.222. 385-394 (1996)
[文献書誌] Kanji Yoshida: "Targeted disruption of gp 130,a common signal trqansducer for the interleukine 6 family of cytokines,leads to myocardial and hematological disorders." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 93. 407-411 (1996)
[文献書誌] Yoshihiro Yoneda: "Nuclear pore-targeting complex and its role on nuclear protein transport." Arch.Histol.Cytol.59. 87-107 (1996)
[文献書誌] Taro Tachibana: "Exogenously injected nuclear imort factor p10/NTF2 inhibits signal-mediated nuclear import and export of proteins in living cells." FEBS Lett.397. 177-182 (1996)
[文献書誌] Toshihiro Sekimoto: "Interferon-g-dependent nuclear import of Statl is mediated by the GTP ase activity of Ran/TC4" J.Biol.Chem.271. 31017-31020 (1996)
[文献書誌] Yoshihiro Yoneda: "Nuclear export and its significance in retroviral infection." Trends Microbiol.4. 1-2 (1996)
[文献書誌] Hiroshi Kajikawa: "Expression of highly polysialylated NCAM(NCAM-H)in developing and adult chicken auditory organ." Hearing Res.103. 123-130 (1997)
[文献書誌] Noriko Yasuhara: "Essential role of active nuclear transport in apoptosis." Genes to Cells. (in press). (1997)
[文献書誌] Yoshihiro Yoneda: "How proteins are transported from cytoplasm to the nucleus." J.Biochem.(in press). (1997)
[文献書誌] Yoshihiro Yoneda: "Membrane Protein" Karger Medical and Scientific Publishers, 413 (1997)
[文献書誌] Naoko Imamoto: "Protein Targeting" Portland Press(in press), (1997)
[文献書誌] 米田悦啓: "細胞核ネットワーク" 羊土社, 112 (1996)
[文献書誌] 島本卓也: "医科分子生物学(改訂第3版)" 南江堂, 501 (1997)

1996 年度 実績報告書

生きた細胞において核・細胞質間の分子挙動をリアルタイムで可視化する技術の開発

研究代表者

米田 悦啓 大阪大学, 医学部, 教授 (80191667)

研究成果

[文献書誌] Toshinao Kurihara: "Partial purifaication and characterization of a protein kinase that is activated by nuclear localization signal peptides." FEBS Lett.380. 241-245 (1996)

[文献書誌] Shigeru Kawahire: "Subcellular distribution and phosphorylation of the nuclear localization signal binding protein,NBP60." Exp.Cell Res.222. 385-394 (1996)

[文献書誌] Kanji Yoshida: "Targeted disruption of gp 130,a common signal trqansducer for the interleukine 6 family of cytokines,leads to myocardial and hematological disorders." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 93. 407-411 (1996)

[文献書誌] Yoshihiro Yoneda: "Nuclear pore-targeting complex and its role on nuclear protein transport." Arch.Histol.Cytol.59. 87-107 (1996)

[文献書誌] Taro Tachibana: "Exogenously injected nuclear imort factor p10/NTF2 inhibits signal-mediated nuclear import and export of proteins in living cells." FEBS Lett.397. 177-182 (1996)

[文献書誌] Toshihiro Sekimoto: "Interferon-g-dependent nuclear import of Statl is mediated by the GTP ase activity of Ran/TC4" J.Biol.Chem.271. 31017-31020 (1996)

[文献書誌] Yoshihiro Yoneda: "Nuclear export and its significance in retroviral infection." Trends Microbiol.4. 1-2 (1996)

[文献書誌] Hiroshi Kajikawa: "Expression of highly polysialylated NCAM(NCAM-H)in developing and adult chicken auditory organ." Hearing Res.103. 123-130 (1997)

[文献書誌] Noriko Yasuhara: "Essential role of active nuclear transport in apoptosis." Genes to Cells. (in press). (1997)

[文献書誌] Yoshihiro Yoneda: "How proteins are transported from cytoplasm to the nucleus." J.Biochem.(in press). (1997)

[文献書誌] Yoshihiro Yoneda: "Membrane Protein" Karger Medical and Scientific Publishers, 413 (1997)

[文献書誌] Naoko Imamoto: "Protein Targeting" Portland Press(in press), (1997)

[文献書誌] 米田 悦啓: "細胞核ネットワーク" 羊土社, 112 (1996)

[文献書誌] 島本 卓也: "医科分子生物学(改訂第3版)" 南江堂, 501 (1997)

1996 年度実績報告書

米田悦啓大阪大学, 医学部, 教授 (80191667)

[文献書誌] 米田悦啓: "細胞核ネットワーク" 羊土社, 112 (1996)

[文献書誌] 島本卓也: "医科分子生物学(改訂第3版)" 南江堂, 501 (1997)